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《数据结构》课程设计说明书

黑龙江科技学院

计算机与信息工程学院

《数据结构》课程设计说明书

设计题目：

贪吃蛇的循环队列实现

姓名：

陈诚

班级：

计05-2班学号:

28

指导教师：

顾泽元_

一、设计题目

游戏：

《贪吃蛇》的队列实现.

二、问题描述

现有一个大小为Map_Long*Map_Width的方格地图（每一方格尺寸为BoxSize*BoxSize），在地图中间处有一个长度为3*3方格的小蛇。

一旦游戏开始后：

地图上随机位置处生成一只大老鼠（占一个方格）；小蛇自动朝着一个方向运动，并且用户可以通过按：

上、下、左、右键改变小蛇的运动方向。

当小蛇吃到大老鼠，即蛇运动到它的蛇头所在坐标等于老鼠所在坐标时，小蛇长度增加1。

如此往复，随着小蛇变成了大蛇，游戏难度也随之增加，但当小蛇吃到自己身体或者头部撞到障碍物时，将扣去小蛇的生命值，直到小蛇生命为0，游戏失败。

若在游戏中，小蛇吃光所有的老鼠，则游戏胜利。

三、概要设计

1、游戏地图以及游戏主要数据表示:

MAP[Map_Long][Map_Width]-----将屏幕的某一块矩形区域划分成Map_Long*Map_Width（40*20）个格，定义地图数组MAP[Map_Long][Map_Width]，用以存放如同地面、蛇身、老鼠、障碍物的信息。

ElemType---结构体类型，包含两个int变量，存放蛇一格身体的所在位置。

CirQueue---结构体类型，循环队列。

存放队列中，元素的地址以及队列头尾位置。

Snake------结构体类型，存放蛇的蛇头坐标、方向、生命值、蜕壳控制参数。

Food————结构体类型，存放小老鼠所在坐标、颜色等信息。

2、方案设计:

（1）实现封面、界面绘制。

（2）实现读取地图的功能。

（3）实现蛇的方向控制以及游戏的暂停、速度设置、退出等功能。

（4）实现蛇的移动、长长。

（5）实现蛇的越界折返（运动到地图边界后，蛇从另一侧移出）。

（6）实现随机位置产生食物。

（7）实现读取地图的功能。

（8）实现撞到障碍物，扣除相应生命数值。

（9）实现蛇生长到一定长度后，蛇蜕皮，皮变成障碍物体。

3、相关数据结构采用描述:

数据结构：

循环队列

4、整体算法的描述:

（1）设置地图大小为40*20方格，画出地图。

（2）在地图上设置一定的障碍物体，当蛇撞到则扣除相应的生命值。

（3）每吃掉一只老鼠，地图上随即位置（不包括蛇身体位置和障碍物）生成一只老鼠。

（4）当蛇向一个方向移动时，新的坐标作为蛇的蛇头坐标，画出蛇头，并将它入队，作为队尾元素。

与此同时，将队列中的front所指位置的元素出队列，得到的这个元素为蛇的蛇尾坐标，清除这个坐标下的图象，这样就实现了蛇的移动。

（5）若蛇吃到老鼠，身体应长长，那么只将新的蛇头坐标入队，而不把队列内的首元素出队列，即可实现。

四、详细设计

1．界面绘制（包含在FaceUI.txt文件中）

绘制出游戏的封面，游戏的主界面：

游戏的主界面包括HP生命槽，暂停扭，分数、进度显示等。

要绘制出界面，我采用调用C语言中所给图形函数。

这些函数必须加“graphics.h”,并且在程序中调用图形驱动文件“Egavga.bgi”和图形字体文件“SANS.CHR”。

2．游戏按键控制（包含在GameEng.txt文件中）

通过如下语句实现各按键后执行程序的跳转:

switch（key）

{caseUP3:

if（MAP[tmpE[0].X][tmpE[0].Y]!

=2）S->DL=0;break;

caseLEFT3:

if（MAP[tmpE[1].X][tmpE[1].Y]!

=2）S->DL=1;break;

caseRIGHT3:

if（MAP[tmpE[2].X][tmpE[2].Y]!

=2）S->DL=2;break;

caseDOWN3:

if（MAP[tmpE[3].X][tmpE[3].Y]!

=2）S->DL=3;break;

caseUP1:

if（MAP[tmpE[0].X][tmpE[0].Y]!

=2）S->DL=0;break;

caseLEFT1:

if（MAP[tmpE[1].X][tmpE[1].Y]!

=2）S->DL=1;break;

caseRIGHT1:

if（MAP[tmpE[2].X][tmpE[2].Y]!

=2）S->DL=2;break;

caseDOWN1:

if（MAP[tmpE[3].X][tmpE[3].Y]!

=2）S->DL=3;break;

caseUP2:

if（MAP[tmpE[0].X][tmpE[0].Y]!

=2）S->DL=0;break;

caseLEFT2:

if（MAP[tmpE[1].X][tmpE[1].Y]!

=2）S->DL=1;break;

caseRIGHT2:

if（MAP[tmpE[2].X][tmpE[2].Y]!

=2）S->DL=2;break;

caseDOWN2:

if（MAP[tmpE[3].X][tmpE[3].Y]!

=2）S->DL=3;break;

casePAUSE1:

{GamePause（）;break;}

casePAUSE2:

{GamePause（）;break;}

caseESC:

if（ExitGame（））exit（0）;break;

caseSPACE:

SetSpeed（）;break;}

说明：

程序中调用了bioskey（）和kbhit（）这两个函数，返回一个按键值到变量key中。

在Public.txt文件中，已经定义了这些键值常量,通过key中数据和这些常量的比较，实现按键后执行的不同程序。

3．撞障碍物、食物的位置判断（包含在GameEng.txt文件中）

在定义地图元素的时，将Map[X][Y]位置数值设为0、1、2、3分别代表：

食物、空白可走处、蛇身体、障碍物。

通过调用如下函数:

intCrash（ElemTypenext）

{if（MAP[next.X][next.Y]==2||MAP[next.X][next.Y]==3）returnTRUE;

elsereturnFALSE;

}

若返回为TRUE时，表示该位置有障碍物，发生相撞。

4．游戏的初始化（包含在GameEng.txt文件中）

主要将蛇的尾、身、头坐标依次入队；画出蛇的各部分；随机位置产生食物等。

5．游戏中的工具条、控件的实现（包含在MyCtrl.txt文件中）

设计自定义控件的主要意图为：

在主函数中，通过给出一定的属性，执行一个行为。

为此（由于时间有限，仅完成一项），编写了ScrollBar工具条。

6．循环队列操作的实现（包含在GameEng.txt文件中）

包括最基本的“队列初始化”、“入队”、“出队”操作。

包括“队列求长”，在游戏中，队列的长度即为贪吃蛇的长度。

7．画出流程图，将问题有抽象到具体

将图中各个部分的描述用函数来实现，最后通过一个主调函数“GameMain（）”将他们分别组装起来。

流程图如下所示：

流程图说明：

（1）初始化：

（2）将蛇的尾、身、头三个坐标依次入队后，蛇的总长等于队列的长度，为3，如下图1。

（3）蛇的长长：

将食物所在坐标入队列，并且蛇的尾巴不出队列，蛇将长长，如下图2所示。

（4）蛇的移动：

将目标坐标（“下一步”位置坐标）入队，蛇尾出队列并且画蛇尾为空闲。

（4）蛇运动的越界处理：

采用越界折反措施，若蛇运行即将超出游戏界面，则从界面的另一侧移出，具体代码为：

case0:

{next->Y=（S.HeadY-1+Map_Width）%Map_Width;next->X=S.HeadX;break;}

case1:

{next->X=（S.HeadX-1+Map_Long）%Map_Long;next->Y=S.HeadY;break;}

case2:

{next->X=（S.HeadX+1）%Map_Long;next->Y=S.HeadY;break;}

case3:

{next->Y=（S.HeadY+1）%Map_Width;next->X=S.HeadX;break;}

五、系统运行说明与测试

1.软件开发环境：

WIN-TC1.9.1

2.测试与运行需求说明：

本游戏在WINDOWS系统下测试通过，具有较强的跨平台性

请将文件“Egavga.bgi”、“SANS.CHR”和游戏的exe程序放在同一文件夹目录下

3.游戏截图如下：

游戏封面：

游戏主界面截图：

六、总结分析

一．为什么要采用“循环队列”实现《贪吃蛇》：

玩过《贪吃蛇》游戏的玩家都知道，当蛇在移动时，它的头先前进一步，然后清空它的尾巴。

而要记录下每一部分（每一格）蛇身体坐标，最后用来判断每次在不断变化位置的蛇尾（队列头）坐标，是不容易实现的。

而在使用了“循环队列”，由于其“先进后出的特性”，符合贪吃蛇移动的规律，这也启发了我自己实现《贪吃蛇》的灵感。

二．本游戏的开发周期：

一周的时间，日思夜想，全身心投入。

三.游戏的优缺点:

1.优点:

和往常的《贪吃蛇》相比，我编写的《贪吃蛇》更具创新。

游戏放弃了以往《贪吃蛇》一撞即死的规则，为蛇添加了HP，地图障碍，周期性蜕壳等功能，使得游戏能被初级玩家很容易上手的同时，也不失游戏乐趣和游戏难度，增加了游戏的可玩性。

2.缺点：

由于开发周期尚短，游戏美工方面比较粗糙。

四．代码编写总结：

作者个人认为，本程序代码“结构清晰，一目了然”。

我将一个问题分成若干块，逐个解决，在每个函数编写完后进行严格的测试，最后将其拼撞起来，符合当今软件设计“自顶向下”的规则。

五.市场需求分析：

适合小型的MP4，手机，电子词典等嵌入式设备。

（本程序诣在更好地锻炼自己的算法与编程序能力）

课程设计任务书

《数据结构》课程设计任务书

设计题目：

贪吃蛇的循环队列实现

任务下达时间：

2006年12月24日

任务完成时间：

2007年1月5日

综合评语

成绩

指导教师签字